( TEIL 2) Fraunhofer ISI

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1 ENERGIEEFFIZIENZ: POTENZIALE, VOLKSWIRTSCHAFTLICHE EFFEKTE UND INNOVATIVE HANDLUNGSFELDER FÜR DIE NATIONALE KLIMASCHUTZ - INITIAT IVE ( TEIL 2) W o l f g a n g E i c h h a m m e r F r a u n h o f e r I n s t i t u t f ü r S y s t e m - u n d I n n o v a t i o n s f o r s c h u n g I S I B e r l i n,

2 Überblick Fokussierung auf Energieeffizienz in Gewerbe und Industrie 1.Energieeffizienzpotenziale in Gewerbe und Industrie 2.Fallstudie Elektromotoren Patentanalyse, Exportpotenziale, Maßnahmenbündel 3.Fallstudie Branchenspezifische Technologien Einbettung der NKI in den Instrumentenkontext Seite 2

4 Einsparpotenzial bei Realisierung des attraktiven Potenzials im GHD Sektor 1 Maßnahme Attraktives zusätzliches Einsparpotenzial im Jahr (PJ) Gegenüber Referenz Gegenüber Frozen Efficiency Summe der untersuchten Maßnahmen Gebäudesanierung und Erneuerung Heizungssysteme Effiziente Beleuchtung Optimierung von RLT-Systemen Optimierung von Kühl- und Gefriersystemen Effiziente Bürogeräte LED Ampelanlagen Effiziente Straßenbeleuchtung Seite 4

5 Einsparpotenzial bei Realisierung des attraktiven Potenzials im Industrie Sektor (1) Strom Attraktives Einsparpotenzial [PJ] Gegenüber Gegenüber Referenz Frozen Efficiency Maßnahmenpaket Elektromotoren 6,5 12,5 8,1 15,8 2 Druckluft 16,2 18,9 23,0 27,1 3 Pumpensysteme 18,9 23,3 26,9 33,6 Querschnittstechnologien 4 Lüftungssysteme 15,9 19,9 22,6 28,6 5 Kältebereitstellung 3,6 4,4 5,2 6,4 6 Übrige Motorsysteme 27,2 39,8 38,6 56,5 7 Beleuchtung 9,0 10,7 12,4 15,1 8 Gas-Brennwertkessel - - n.a. n.a. 9 Metallerzeugung 1,1 6,6 2,7 10,8 10 Nicht-Eisen Metalle 3,1 3,7 4,4 6,1 11 Papiergewerbe 3,4 7,5 4,5 9,8 Branchenspezifische 12 Glas und Keramik 0,1 0,2 0,2 0,5 Technologien 13 Steine-Erden 1,2 1,5 1,7 2,2 14 Grundstoffchemie 1,6 0,8 7,7 11,6 15 Ernährungsgewerbe 1,4 1,7 2,1 2,9 Summe Summe 109,1 151,5 160,0 226,8 Seite 5

6 Einsparpotenzial bei Realisierung des attraktiven Potenzials im Industrie Sektor (2) Brennstoffe Attraktives Einsparpotenzial [PJ] Gegenüber Gegenüber Referenz Frozen Efficiency Maßnahmenpaket Elektromotoren Druckluft Pumpensysteme Querschnittstechnologien 4 Lüftungssysteme Kältebereitstellung Übrige Motorsysteme Beleuchtung Gas-Brennwertkessel 5,2 8,1 n.a. n.a. 9 Metallerzeugung 16,7 43,5 23,7 59,1 10 Nicht-Eisen Metalle 5,3 5,8 9,3 11,3 11 Papiergewerbe 13,9 19,1 20,2 30,7 Branchenspezifische 12 Glas und Keramik 3,2 5,5 7,2 13,1 Technologien 13 Steine-Erden 7,8 10,7 11,0 15,1 14 Grundstoffchemie 14,3 5,8 38,8 49,3 15 Ernährungsgewerbe 5,8 7,7 7,7 11,8 Summe Summe 72,0 106,1 117,8 190,4 Seite 6

8 Marktanteile effizienter Elektromotoren in Europa 1 Alte Klassifikation1 Aktuelle Klassifikation2 IE4 Super Premium Efficiency IE3 Premium Efficiency EFF1 High Efficiency IE2 High Efficiency EFF2 Improved Efficiency IE1 Standard Efficiency EFF3 Standard Efficiency Below Standard Efficiency Seite 8

9 Relativer Handelsvorteil (RWA) R e l a t i v e r P a t e n t v o r t e i l v e r s u s re l a t i v e r H a n d e l s v o r t eil E l e k t ro m o t o re n 200% Handelsstark 150% CN DE FR JP 100% 50% US GB 0% Handelsschwach Innovationsschwach Innovationsstark 0% 50% 100% 150% 200% Relativer Patentvorteil /Spezialisierungsgrad Seite 9

10 SWOT-Analyse Deutschland E -Motoren Stärken Führende Position bei Forschung im Bereich Elektromotoren Starke internationale Marktposition bei Elektromotoren, führend bei (Mehrphasen-) Drehstrommotoren International anerkannter Hersteller für technische Produkte Schwächen Bisher Marktführung nur im Bereich Drehstrommotoren Deutschland und Europa international nicht führend bei Energieeffizienzstandards für Elektromotoren trotz Fortschritten durch die Ökodesign-Richtlinie Chancen Große Anteile am Weltmarkt für effiziente Elektromotoren und elektrische Antriebssysteme Hohes kostengünstiges Einsparpotenzial (Energie und Treibhausgase) Forschungs- und Bildungsvorsprung können genutzt werden und bieten Vorteil gegenüber Konkurrenz aus Niedriglohnländern Starker Druck auf andere Länder (insbesondere China), Strom einzusparen um das Wirtschaftswachstum aufrecht zu erhalten. Herausforderungen Starke Konkurrenz durch japanische und chinesische Hersteller Für gewissen hocheffiziente Elektromotoren besteht schwache Abhängigkeit von speziellen Rohstoffen Seite 10

11 Zeitpunkt der Einführung von Mindeststandards IE1 Neuseeland Australien Brasilien Taiwan China USA Canada IE2 IE3 Israel Neuseeland Korea EU China USA EU Seite 11

12 Fazit E-motoren Fallstudie / Handlungsempfehlungen 1. E-motoren /Systeme: 40 % Stromverbrauch weltweit, 70 % Industrie 2. F&E in D und Japan international führende Rolle (überproportional viele transnationale Patente). Deutsche und chinesische Unternehmen international führend im Export von Elektromotoren (D dominiert bei Mehrphasen-Wechselstrommotoren) 3. Handlungsempfehlungen Verschärfung europäischer und internationaler Mindeststandards für hocheffiziente Elektromotoren, da die EU hier international zeitlich leicht zurückliegt und gerade deutsche Hersteller hochwertige effiziente Motoren herstellen. Verschärfung und Vereinheitlichung internationaler Standards für elektrische Antriebssysteme, da diese als System noch ein hohes Einsparpotenzial besitzen und sich deutschen Herstellern als Berater und Dienstleister zur Effizienzsteigerung ein großer Markt bietet. Förderung der Forschung zukünftiger Technologien zur Effizienzsteigerung wie Hochtemperatursupraleitung und Leistungselektronik, damit Deutschland auch langfristig seine Rolle ausbauen kann und da konventionelle Systeme schon sehr gut entwickelt sind und keiner speziellen Förderung bedürfen. Seite 12

13 Übersicht der Hemmnisse der Energieeffizienz im Produktzyklus bei Elektromotoren Seite 13

14 Weitere flankierende Instrumente Weitere Mögliche Säulen eines Förderkonzeptes Elektromotoren und Motorsysteme Komponenten Systeme Umfeld Förderung von IE3- und IE4- Einzelmotoren Förderung von hocheffizienten RLT- Anlagen Förderung von hocheffizienten Druckluft- Anlagen Später: Förderung von Individualsystemen nach vorhergehender Beratung Informationsund Fortbildungs- Kampagne gemeinsam mit den Wirtschaftsverbänden Effizienztische, 30- Pilotnetzwerke, u.a. Vorgaben der Ökodesign-Richtlinie für Einzelmotoren, Ventilatoren, Pumpen, Lüftungsanlagen, Werkzeugmaschinen,... IFEU: NKI\Fördersystematik.ppt Seite 14

16 Industrielle Branchentechnologien Förderschwerpunkt r² Innovative Technologien für Ressourceneffizienz rohstoffintensive Produktionsprozesse Seite 16 ( (BMBF/FONA)

18 Anforderungsprofil für eine ambitionierte Energieeffizienzpolitik Potenziale erhebliche Potenziale für Energieeinsparungen und Energieeffizienz. alle Sektoren und Segmente (weitgehend gleich) verteilt. überwiegend wirtschaftlich erschließbar. unterschiedlich schwerwiegende Hemmnisse in einzelnen Sektoren/ Segmenten, kein"meta"-instrument Sektoren und Segmente weiterhin einzeln zu adressieren (Ordnungsrecht, markt- und umsetzungsorientierte Instrumente, Information, Motivation, Qualifikation, Förderung und Finanzierung. Finanzielle Förderung: ökonomische Hemmnisse und als Türöffner für nicht-ökonomische Hemmnisse. Übersichtlichkeit und Transparenz; Kontinuität und Seite 18 Vorhersehbarkeit

19 Positionierung der NKI im (zukünftigen) Instrumentenmix NKI (finanzielle Förderung, 6 Programme, spezielle Anwendergruppen, Einzelprojekte). Wichtige Ergänzung der sektoralen Instrumente. Positionierung gegenüber weiteren sektorübergreifenden Instrumenten Energieeffizienz-Fonds mögliche Energieeffizienz-Verpflichtung/ Weiße Zertifikaten).und sektorspezifischen Instrumenten KfW-Gebäudeförderung, Sonderfonds Energieeffizienz für KMU, MAP.und Ordnungsrecht (mangelnde Umsetzung ) Seite 19 Breitenförderung von Energieeffizienz-Technologien mit hohem Finanzvolumen; Anwendungsfelder bisheriger sektoraler Förderinstrumente

20 Positionierung der NKI im (zukünftigen) Instrumentenmix Profilschärfung der NKI in Richtung auf die Förderung sozialer, institutioneller und technischer Innovationen. Aktivitäten zur Stärkung der Energieeffizienz von Wirtschaft: Hemmnisse durch Akteure des Innovationssystems selbst abbauen Frage der künftigen Finanzierung von zentralen Instrumenten wachsenden Finanzierungsbedarf bei gleichzeitiger Verschärfung der Haushaltslage Dauerhaftigkeit und Verlässlichkeit von Fördermaßnahmen (MAP, KfW) Sondervermögens Energie- und Klimafonds (EKF, Änderungsgesetz vom ) Seite 20

21 Mittelansätze im EKF -W irtschaftsplan 2012 für NKI, Energieeffizienzfonds und F+E Energieeffizienz NKI Energieeffizienzfonds F+E Energieeffizienz Bewirtschaftung BMU BMWi / BMVBS BMWi / BMBF Mio. Euro (108) (168) (220) (181) (139) Werte in Klammern: Inklusive vorgesehener Zuweisungen von jährlich 68 Mio. Euro aus dem Bundeshaushalt. 15 Euro / Tonne CO 2. Bei etwa 225 Mio. Tonnen für D je Euro Zertifikatspreis +/- 200 Mio. Euro Mehr- oder Mindereinnahmen Seite 21

22 Finanzierungsmöglichkeiten für übergeordnete Instrumente der Energieeffizienzpolitik Mittelherkunft Vorteile Nachteile Finanzierung aus allgemeinen Bundesmitteln: Marktanreizprogramm (MAP) KfW-Programme zur energetischen Gebäudesanierung und für KMU Energie- und Stromsteuer/-erhöhung Auktionserlöse Emissionshandel Relativ einfache organisatorische Umsetzbarkeit. Keine rechtlichen Hindernisse. Dauerhaftigkeit der Finanzierung dabei bei MAP und Ökosteuer besser gesichert als bei den Emissionshandelserlösen, bei denen auch in den nächsten Jahren von beträchtlichen Schwankungen bei den Zertifikatepreisen auszugehen ist, auch wenn sich das verfügbare Volumen ab 2013 inhärent erhöht. Grundsätzliche Unsicherheit bezüglich Dauerhaftigkeit bei Finanzierung aus allgemeinen Bundesmitteln, da es zahlreiche alternative Verwendungs-möglichkeiten gibt. Erhöhung dieser Mittel auf nationaler Ebene derzeit politisch vermutlich schwer umsetzbar (allerdings bei EU-ETS inhärente Erhöhung ab 2013). Mittelherkunft Vorteile Nachteile Finanzierung durch Umlageverfahren: Aufschlag auf Strom-/Wärmepreis in Form einer staatliche Sonderabgabe (z. B. Effizienzzehntelcent ), beispielsweise im Rahmen des KWKG Umlage von Energieeffizienz-Vergütungen nach dem Vorbild des EEG (NEEG- Modell, insbesondere für Strom) Umlage auf Netzgebühren im Zuge der Netzentgeltregulierung (Strom, Wärme) Dauerhaftigkeit und Stetigkeit der Finanzierung gewährleistet. Haushaltsunabhängige Finanzierung Mittelherkunft Vorteile Nachteile Finanzierung durch Weiße Zertifikate Dauerhaftigkeit und Stetigkeit der Finanzierung gewährleistet. Haushaltsunabhängige Finanzierung Ggf. Erhöhung des verfügbaren Finanzierungsvolumens, wenn die Alternativen aufgrund des Primats der Haushaltssanierung und des Widerstands gegen Steuererhöhungen und Umlagen volumenmäßig beschränkt sind. Erhöhung des Strom- und Wärmepreises möglicherweise nur schwer vermittelbar. Bei staatlicher Sonderabgabe rechtliche Probleme (Gruppennützigkeit) Etablierung einer neuen Organisationsstruktur erforderlich, die zusätzliche administrative Kosten beim Staat und bei den Verpflichteten verursacht. Politische Durchsetzbarkeit möglicherweise schwierig wegen Widerstands der potenziell Verpflichteten und ggf. der Endkunden wegen steigender Strom- und Wärmepreise. Möglicherweise nachteilige Auswirkungen auf die Wettbewerbssituation innerhalb der Gruppe der Verpflichteten und auf den Energiedienstleistungsmarkt. Seite 22

23 Danke für die Aufmerksamkeit! Bei Fragen: Wolfgang Eichhammer Deputy Head Competence Centre Energy Policy and Energy Systems Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISI Breslauer Strasse Karlsruhe Germany Phone Fax mailto: Seite 23